27.1 NUEVOS PRODUCTOS - UN CONSOLIDANTE ATÍPICO: NANO ESTEL

29/07/11

Un consolidante atípico: Nano Estel

En estos últimos años el avance en todos los campos de la técnica ha estado estrechamente vinculado con el desarrollo de las nanotecnologías. En 2008 CTS empezó a proponer las nanocales fabricadas, con la marca Nanorestore®, por CSGI-Universidad de Florencia (véase el Boletín C.T.S. n. 14.2 de 2008).
Esta dispersión alcohólica de nanopartículas de cal tuvo un gran éxito también a nivel europeo, hasta el punto de que a veces no se conseguía satisfacer la demanda. CTS propone ahora un segundo producto basado en nanopartículas y denominado NANO ESTEL: en este caso se trata de una dispersión coloidal acuosa  y no alcohólica y las nanopartículas no son de hidróxido de calcio, sino de bióxido de silicio (SiO2). El tamaño de las partículas, por debajo de 20 nm, es inferior al declarado para las microemulsiones acrílicas (40-50 nm) y al de la nanocal (200 nm). Precisamente por el tamaño reducido de las partículas, el producto se presenta como un líquido muy fluido, aunque con un residuo seco del 30%, que en la mayoría de las aplicaciones debe ser diluido, bajando la cantidad de sílice por debajo del 10%. Es importante recordar que existen decenas de tipos de nanosílices (por tamaño y distribución de las partículas, modo de estabilización, presencia de aditivos de vario tipo, etc.) y solo algunas entre las testadas por nosotros dieron resultados interesantes para la restauración. La más prometedora es la que se ha denominado Nano Estel.    

¿Para qué puede servir Nano Estel?
Tras la evaporación del agua, las partículas se combinan entre sí formando un gel de sílice (análogo al que se obtiene de la reacción del silicato de etilo), que puede crear puentes entre los gránulos descohesionados de una piedra o un revoco (efecto consolidante) o combinar partículas de pigmento en las superficies pétreas (patinados) o bien puede mantener juntos áridos de vario tipo (realización de morteros inorgánicos para enmasillado). La formación del gel de sílice no se realiza solo por evaporación del excipiente acuoso, sino también actuando en otros tres parámetros:
·      Cambiando el pH (mezclado con la cal se endurece al momento)
·      Mezclándolo con disolventes hidrosolubles (alcohol, acetona)
·      Añadiendo una sal (método no recomendado para la restauración)
Antes de realizar la aplicación, hay que evaluar las consecuencias de estos parámetros.
Nano Estel como consolidante  
La aplicación de nanopartículas de sílice con acción consolidante no es nueva: ya se publicaron algunos estudios en Alemania y Martin Pittertschatscher, restaurador italiano de habla alemana, las aplicó con buenos resultados para la consolidación de un revoco muy poroso, asociándolas a nanocales para reducir el tiempo de fraguado [1].
No se puede pensar en las nanosílices como sustituto del silicato de etilo, que por tamaño a nivel molecular es aún más penetrante. El nivel de penetración de una nanosílice es forzosamente muy inferior, al tratarse de partículas, aunque sean “enanas”.
En cambio, es razonable pensar en Nano Estel cuando la consolidación con silicato de etilo sea inviable (plazo de realización del trabajo corto, incompatible con las 3-4 semanas de reacción imprescindibles para el silicato de etilo o en caso de temperaturas inferiores a 10°C o bien soportes ligeramente húmedos –este último caso es aún más importante). En efecto, Nano Estel presenta un tiempo de fraguado reducido (3-4 días) y al ser una dispersión acuosa no plantea los consabidos problemas del silicato de etilo relacionados con la presencia de agua libre (por capilaridad, condensación, lluvia….). Precisamente en una situación como ésta las nanosílices se aplicaron con éxito en un tramo de acueducto romano en la zona de Sesto Fiorentino.
Los primeros datos de los ensayos comparativos con silicato de etilo indican que la reducción de la permeabilidad al vapor de agua es mínima, incluso inferior al silicato. Hay que recordar que se trata de un producto concentrado, al 30% en seco, para diluir con agua desmineralizada hasta llevar el porcentaje de materia activa al 10-15%.
Para la aplicación en pinturas murales es necesaria una evaluación cuidadosa, debido a los limitados conocimientos actuales y especialmente por la alcalinidad de algunos tipos de nanosílices, como Nano Estel.
Un estudio reciente sobre muestras que simulan frescos dañados [2] demostró hasta qué punto son fundamentales las condiciones de aplicación y sobre todo la porosidad del soporte en el que se aplican las nanosílices. En efecto, al compararlas con nanocales y microdispersiones acrílicas se constató con todos los productos una reducción de la absorción de agua y una reconsolidación de la capa pictórica.  

Conclusiones
 
Aunque se trate de un material todavía poco estudiado, los primeros resultados son prometedores y, como para todas las nuevas sustancias, se requieren ensayos más meticulosos respecto a lo que se puede hacer utilizando productos ya conocidos, especialmente para evaluar:
 - El grado del efecto consolidante que se desea conseguir.
 - La cantidad de material a utilizar (es decir, la relación de dilución).
 - La ausencia de cambios cromáticos en los materiales tratados.
Por último, tampoco hay que descuidar la seguridad ya que, al tratarse de una dispersión acuosa, NANO ESTEL no es inflamable y no presenta símbolos de toxicidad, con la consiguiente reducción de los factores de riesgo en laboratorio y a pie de obra, así como de los costes de transporte y almacenamiento.  

En el próximo Boletín CTS se describirá la aplicación de Nano Estel como aglutinante
.
 

Bibliografía:
1. Camaiti M., Dellantonio G., Pittertschatscher M.; “Restauro dello stemma affrescato del Cardinale Bernardo Cles presso il Castello del Buonconsiglio a Trento: nuove soluzioni per il consolidamento di intonaci dipinti distaccati dal supporto murario” Scienza e Beni Culturali XXIV, Bressanone, 2008.
2. Costa E., Dei L., Gaetani M.C., Giovagnoli A., Ioele M. “Studio di consolidanti nanometrici per il consolidamento della pellicola pittorica dei dipinti murali” Atti Convegno IGIIC,  Cremona, 2007.
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